一、核心定義與用途

 

定義

 

集料堅固性試驗儀用于評估集料（如碎石、礫石）在飽和硫酸鈉溶液多次浸泡-烘干循環(huán)后的抗破壞能力，是反映集料抗凍性的關(guān)鍵指標。其性能符合《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTGE42-2005）等標準。

 

用途

 

工程質(zhì)量檢測：優(yōu)化混凝土、瀝青等材料的配合比，提升建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。

 

材料篩選：評估不同集料（如河砂、山石）在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性。

 

科研支持：分析材料微觀結(jié)構(gòu)變化與力學(xué)性能的關(guān)系。

 

二、工作原理與流程

 

模擬結(jié)晶壓力

 

通過硫酸鈉（Na?SO?）溶液的反復(fù)浸泡與烘干，使硫酸鈉結(jié)晶產(chǎn)生膨脹壓力，加速集料內(nèi)部損傷，模擬長期使用中的凍融循環(huán)效應(yīng)。

 

自動化循環(huán)流程

 

浸泡階段：20小時浸泡，溶液溫度20℃~25℃，初始循環(huán)需升降網(wǎng)籃25次以排除氣泡。

 

烘干階段：4小時烘干（105℃±5℃），完成一次循環(huán)。

 

總循環(huán)次數(shù)：25次循環(huán)后，清洗硫酸鈉殘留物并再次烘干，最終通過篩分計算質(zhì)量損失率。

 

三、技術(shù)參數(shù)與設(shè)備組成

 

關(guān)鍵參數(shù)

 

容器：雙層不銹鋼加熱恒溫容器，容積55L或更大。

 

網(wǎng)籃規(guī)格：粗集料網(wǎng)籃外徑100mm~250mm，細集料網(wǎng)籃外徑70mm，孔徑適配不同粒級。

 

溫控精度：浸泡溫度20℃~25℃，烘干溫度105℃±5℃。

 

功率配置：加熱功率2000W，電機30W~1.5kW（依型號而定）。

 

全自動功能

 

數(shù)顯控制循環(huán)次數(shù)、浸泡時間、烘干溫度，部分型號支持數(shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出。

 

四、試驗步驟與結(jié)果分析

 

試驗準備

 

集料分級清洗后烘干至恒重，稱量初始質(zhì)量。

 

配置硫酸鈉溶液（每1000mL水加300g~350g無水硫酸鈉）。

 

外觀檢查

 

對粒徑＞19mm的集料，記錄裂縫、剝落等外觀損傷，補充評估堅固性。

 

五、應(yīng)用場景與維護要點

 

應(yīng)用領(lǐng)域

 

建筑材料：混凝土、瀝青混合料配合比設(shè)計。

 

道路工程：路面材料抗凍性評估。

 

科研：材料微觀結(jié)構(gòu)演化研究。

 

設(shè)備維護

 

清洗：定期清理容器和網(wǎng)籃，防止硫酸鈉結(jié)晶殘留。

 

校準：檢查溫度傳感器、計時器精度。

 

性能驗證：每季度測試溶液濃度和溫控穩(wěn)定性。

 

六、市場與技術(shù)趨勢

 

當前集料堅固性試驗儀正向高度自動化和數(shù)據(jù)智能化方向發(fā)展。新型設(shè)備可集成物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測功能，實時傳輸試驗數(shù)據(jù)至云平臺，支持多參數(shù)耦合分析（如同步監(jiān)測pH值變化）。部分高端型號還支持多溶液環(huán)境模擬（如硫酸鎂、氯化鈉混合溶液），以適配復(fù)雜工況下的材料評估需求。